【手続補正書】
【提出日】平成18年2月17日(2006.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  電縫管溶接用高周波電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】  混触防止板で接地して高圧交流電源から低圧電源を得る高圧／低圧トランスと、このトランスの出力を整流する整流回路と、この整流回路の直流電力を低圧の直流電力に変換する降圧チョッパと、このチョッパの直流出力から高周波単相電源を得るインバータと、このインバータの出力を整合トランスと整合コンデンサ回路で負荷との間のインピーダンス整合を得る整合回路と、この整合回路からの高周波電流を中点接地した空芯トランスとワークコイルとを備えて電縫管溶接を行う電縫管溶接用高周波電源において、
前記整合コンデンサ回路は、１群と２群のコンデンサ容量を同等に調整し、前記混触防止板と中点接地を通した大地に対する非対称電流の発生を防止するための可変コンデンサを設けたことを特徴とする電縫管溶接用高周波電源。
【請求項２】  混触防止板で接地して高圧交流電源から低圧電源を得る高圧／低圧トランスと、このトランスの出力を整流する整流回路と、この整流回路の直流電力を低圧の直流電力に変換する降圧チョッパと、このチョッパの直流出力から高周波単相電源を得るインバータと、このインバータの出力を整合トランスと整合コンデンサ回路で負荷との間のインピーダンス整合を得る整合回路と、この整合回路からの高周波電流を中点接地した空芯トランスとワークコイルとを備えて電縫管溶接を行う電縫管溶接用高周波電源において、
前記高圧／低圧トランスと整流回路との間に、前記混触防止板と中点接地を通した大地に対する非対称電流の発生を抑制するための絶縁トランスを設けたことを特徴とする電縫管溶接用高周波電源。
【請求項３】  混触防止板で接地して高圧交流電源から低圧電源を得る高圧／低圧トランスと、このトランスの出力を整流する整流回路と、この整流回路の直流電力を低圧の直流電力に変換する降圧チョッパと、このチョッパの直流出力から高周波単相電源を得るインバータと、このインバータの出力を整合トランスと整合コンデンサ回路で負荷との間のインピーダンス整合を得る整合回路と、この整合回路からの高周波電流を中点接地した空芯トランスとワークコイルとを備えて電縫管溶接を行う電縫管溶接用高周波電源において、
前記整流回路からインバータの電源ケーブルに、前記混触防止板と中点接地を通した大地に対する高周波成分の非対称電流の発生を抑制するためのコモンモード除去用フェライトコアを設けたことを特徴とする電縫管溶接用高周波電源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱による電縫管溶接用高周波電源に係り、特に負荷を含めた回路によるノイズトラブルを防止するための高周波電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の高周波電源の構成例を図４に示す。３ｋＶまたは６ｋＶの高圧三相電源１を電源とし、これを降圧トランス２によって４００Ｖ系の低圧三相電力に変換する。この降圧トランス２は、安全上、高圧と低圧間に混触防止板が挿入されて接地される。
【０００３】
トランス２の出力は、整流回路３によって整流して直流電力を得、この直流電力から降圧チョッパ４によって電圧制御した直流電力を得、これを電源として高周波単相インバータ５によって１００ＫＨｚ以上の高周波単相電力に変換し、これを整合トランス６と整合コンデンサ７からなる整合回路によって溶接材料とのインピーダンス整合を取り、空芯トランス８からワークコイル９を通して電縫管（溶接材料）１０に高周波大電流を供給し、電縫管に高周波電流を誘導して溶接を得る。空芯トランス８は安全確保のため中点が接地される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回路において、大地に対して非対称となるものの主要因に、図５に示す整合回路（６，７1、７2）がある。
【０００５】
【０００６】
図５に示す整合回路は、１群と２群の整合コンデンサ回路７1、７2の容量バランスが取れていないときに大地に対して非対称の電流が流れる。
【０００７】
図６は、図４の構成における大地に対する等価回路を示し、降圧チョッパ４ではスイッチＳＷのオフ時にその寄生容量の介在により、図示するルートＡ，Ｂ間のトータル容量Ｃ３が一方に介在し、非対称電流の原因となる。
【０００８】
また、整合回路（６、７）では１群と２群のコンデンサ容量Ｃ６の容量バランスのくずれがルートＡ，Ｂ間の非対称電流の原因となる。
【０００９】
このように、大地に対して非対称電流が流れると、接地点を基準にした高周波に対するＡ点とＢ点の電位が異なるため、大地を基準にした電圧等の検出でチョッパやインバータ等を制御する場合に誤検出（ノイズトラブル）を起こすことがあった。
【００１０】
これらノイズトラブルは、交流入力側の混触防止板の接地および負荷側の中点接地が原因となるが、これらの接地は安全上必要なもので、その取り外しはできない。
【００１１】
本発明の目的は、大地に対する非対称電流の発生を防止できる電縫管溶接用高周波電源を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、回路構成から非対称部分を無くす構成、非対称電流を抑制する構成とするもので、以下の構成を特徴とする。
【００１３】
混触防止板で接地して高圧交流電源から低圧電源を得る高圧／低圧トランスと、このトランスの出力を整流する整流回路と、この整流回路の直流電力を低圧の直流電力に変換する降圧チョッパと、このチョッパの直流出力から高周波単相電源を得るインバータと、このインバータの出力を整合トランスと整合コンデンサ回路で負荷との間のインピーダンス整合を得る整合回路と、この整合回路からの高周波電流を中点接地した空芯トランスとワークコイルとを備えて電縫管溶接を行う電縫管溶接用高周波電源において、
前記整合コンデンサ回路は、１群と２群のコンデンサ容量を同等に調整し、前記混触防止板と中点接地を通した大地に対する非対称電流の発生を防止するための可変コンデンサを設けたことを特徴とする。
【００１４】
【００１５】
また、前記高圧／低圧トランスと整流回路との間に、前記混触防止板と中点接地を通した大地に対する非対称電流の発生を抑制するための絶縁トランスを設けたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記整流回路からインバータの電源ケーブルに、前記混触防止板と中点接地を通した大地に対する高周波成分の非対称電流の発生を抑制するためのコモンモード除去用フェライトコアを設けたことを特徴とする。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態１を示す整合回路図である。この整合回路では、１群と２群の整合コンデンサ回路７1、７2の一方に可変容量のコンデンサ７Ａを設け、このコンデンサ７Ａによる容量調整により両コンデンサ回路７1、７2の容量を同等のものにする。
【００２１】
コンデンサ７Ａは、負荷との関係が最も密接になることから、できるだけ細かい容量きざみで調整できるようにするのが好ましい。
【００２２】
本実施形態によれば、整合回路の容量バランスを得ることができ、実施形態１と同様に、Ｐ側とＮ側が大地に対して対称になり、非対称電流の発生を防止する。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態２の要部回路図である。この回路構成では、高圧／低圧トランス２と整流回路３の間に、例えば一次と２次の巻線比が１対１の低圧／低圧の絶縁トランス１１を設ける。
【００２４】
この構成により、図６に示すように、高周波電源の後段に非対称な降圧チョッパ回路等が介在するも、ルートＡ，Ｂに非対称な電流が流れようとするのを絶縁トランス１１により抑制することができ、実施形態１、２と同様の作用効果を得ることができる。
【００２５】
図３は、本発明の実施形態３の要部回路図である。この回路構成では、整流回路３と降圧チョッパ４の間を接続する電源ケーブルに、コモンモード除去用フェライトコア１２を設ける。また、降圧チョッパ４とインバータ５の間を接続する電源ケーブルに、コモンモード除去用フェライトコア１３を設ける。
【００２６】
これらフェライトコア１２、１３は、どちらか一方に設けること、または両方に設ける。
【００２７】
この構成により、フェライトコア１２、１３は、電源ケーブルに流れる電流成分のうち、高周波に対するインピーダンスを高める。これにより、高周波電源に非対称な降圧チョッパ回路等が介在するも、非対称電流が高周波ノイズとなって計測回路等に流れるのをフェライトコア１２、１３で抑制することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、回路構成から非対称部分を無くす構成、非対称電流を抑制する構成としたため、大地に対する非対称電流の発生を防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施形態１の整合回路図。
【図２】
本発明の実施形態２の要部回路図。
【図３】
本発明の実施形態３の要部回路図。
【図４】
電縫管溶接用高周波電源の回路例。
【図５】
従来の整合回路図。
【図６】
従来の高周波電源の大地に対する等価回路図。
【符号の説明】
２…高圧／低圧トランス
３…整流回路
４…降圧チョッパ
５…インバータ
６…整合トランス
７、７1、７2…整合コンデンサ回路
８…空芯トランス
９…ワークコイル
１１…絶縁トランス
１２、１３…コモンモードノイズ抑制用フェライトコア
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2002165438.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2002165438.tif 000004
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2002165438.tif 000005
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2002165438.tif 000006
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】削除
【補正の内容】